本发明属于金属防锈技术领域，具体涉及一种脱水防锈剂及其制备方法。
背景技术：
金属腐蚀生锈在生产生活中是十分普遍的现象，每年给经济带来巨大的损失。一直以来是各国研究的重要课题。其中防锈油脂作为一种长期防护手段，是其中的研究是一个主要课题。最易发生的金属腐蚀是电化学腐蚀，电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生原电池作用而发生的腐蚀，必备条件之一是水或潮湿环境。让金属远离水或潮湿环境是金属防护其中的关键一环。而金属从加工到封存防锈，大多要经过从水基到油基处理过程，经常会发生金属表面残留水而导致腐蚀生锈的问题。目前市场普遍采用的解决方法是，水基处理干燥后再进入到油基防锈处理，这其中依然存在干燥不彻底、干燥过程中腐蚀生锈等问题。目前市面上产品要么具有较强的脱水性能，但防锈效果一般，需后续增加长期防锈工艺；要么防锈效果好，但脱水性能较差，无法在不增加干燥工艺的情况下脱净金属表面的水分而导致防锈失败。
因此，本领域技术人员极有必要提供一种同时具有强脱水性和超长防锈性的脱水防锈剂及其制备方法。
技术实现要素：
针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种成本较低，同时具有强脱水性和超长防锈性的脱水防锈剂及其制备方法。
为实现上述目的之一提供一种脱水防锈剂，本发采用了如下的技术方案：
一种脱水防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：
优选的，所述溶剂采用加氢分馏石脑油、航空煤油、环烷烃溶剂、石油醚、异构烷烃溶剂、脱芳烃溶剂中的任一种或多种的组合。
优选的，所述咪唑啉采用甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、异丙基咪唑啉、月桂基咪唑啉、松香基咪唑啉中的任一种或多种的组合。
优选的，所述硅油采用甲基硅油、二甲基硅油、甲基乙基硅油、甲基乙烯基硅油、氨基硅油中的任一种或多种的组合。
优选的，所述的长链醇采用c5到c18醇中的任一种或多种的组合。
优选的，所述金属皂类采用羊油酸皂、蓖麻酸皂、月桂酸皂、棕榈酸皂、羊毛脂皂中的任一种或多种的组合。
优选的，所述减活剂采用抗坏血酸及其衍生物、叔丁基对苯二酚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酸、茶多酚中的任一种或多种的组合。
优选的，所述脂肪酸采用辛酸、癸酸、油酸、硬脂酸、亚油酸、烯基二元酸中的任一种或多种的组合。
本发明的目的之二是提供一种脱水防锈剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
s1、将咪唑啉与脂肪酸加入容器中，搅拌升温后反应，再冷却即得到第一组分；
s2、将长链醇加入溶剂中混合均匀，升温，依次加入硅油、金属皂、减活剂搅拌制得第二组分；
s3、将第一组分加入第二组分中搅拌即得高效脱水防锈剂。
优选的，步骤s1中，咪唑啉与脂肪酸的摩尔比为1:1。
优选的，步骤s1中，咪唑啉与脂肪酸在600-700r/min转速下搅拌20-30min，升温至70-80℃后，保温搅拌40-80min，冷却即得第一组分。
优选的，步骤s2中，升温控制温度范围在40-45℃。
优选的，步骤s2中，加入硅油、金属皂、减活剂后在400-500r/min转速下搅拌20-30min，制得第二组分。
优选的，步骤s3中，将第一组分加入第二组分中于40-45℃、400-500r/min转速下搅拌20-30min即得高效脱水防锈剂。
本发明能够带来以下有益效果：
1)本发明中在溶剂中加入长链醇与咪唑啉和脂肪酸反应制得的油溶性缓释剂进行协调作用：脱水防锈剂与金属接触后，长链醇首先从金属表面水膜的薄弱处突破，渗透到金属表面，并沿着金属-水界面扩散，挤压水膜，使之从金属表面分离，能够在10-60s内使金属表面水膜迅速收缩成水滴脱落。此时，咪唑啉和脂肪酸发生化学反应制得的油溶性缓释剂，这种油溶性缓释剂具有多个弱极性基团，通过范德华力在金属表面迅速吸附占领水膜脱离位置，形成多点吸附，这种油溶性缓释剂又具有支链结构，这样就形成网状的多点吸附结构的防锈膜；同时，金属皂具有强极性基团，同时可以加固防锈膜的附着力，大大增加其防锈性能；而且，硅油使被包裹的水滴聚集沉降于底部，在溶剂中能够防止金属表面与防锈剂接触界面形成难以脱落的气泡，防止防锈膜产生漏洞。此外，减活剂的加入适当阻止了金属对防锈剂中有机物的自动氧化促进作用，有效保障上述协同作用的进行。从而，本发明中的各组分相互配合，协同作用形成具有强脱水性和超长防锈性的脱水防锈剂。
2)本发明的防锈剂不含硫、钡、芳烃等有害物质，安全环保；并且各原料简单易得成本较低。
3)本发明制备方法简单，适于大规模生产制备。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
以下试剂，如无特别说明，均为市售的通过商业购买而得。
本发明提供了一种脱水防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：
作为优选的一实施例，所述溶剂采用加氢分馏石脑油、航空煤油、环烷烃溶剂、石油醚、异构烷烃溶剂、脱芳烃溶剂中的任一种或多种的组合。
作为优选的另一实施例，所述咪唑啉采用甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、异丙基咪唑啉、月桂基咪唑啉、松香基咪唑啉中的任一种或多种的组合。
作为优选的另一实施例，所述硅油采用甲基硅油、二甲基硅油、甲基乙基硅油、甲基乙烯基硅油、氨基硅油中的任一种或多种的组合。
作为优选的另一实施例，所述的长链醇采用c5到c18醇中的任一种或多种的组合。
作为优选的另一实施例，所述金属皂类采用羊油酸皂、蓖麻酸皂、月桂酸皂、棕榈酸皂、羊毛脂皂中的任一种或多种的组合。
作为优选的另一实施例，所述减活剂采用抗坏血酸及其衍生物、叔丁基对苯二酚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酸、茶多酚中的任一种或多种的组合。
作为优选的另一实施例，所述脂肪酸采用辛酸、癸酸、油酸、硬脂酸、亚油酸、烯基二元酸中的任一种或多种的组合。
本发明还提供一种脱水防锈剂的制备方法，包括如下步骤：
s1、将咪唑啉与脂肪酸加入容器中，搅拌升温后反应，再冷却即得到第一组分；
s2、将长链醇加入溶剂中混合均匀，升温，依次加入硅油、金属皂、减活剂搅拌制得第二组分；
s3、将第一组分加入第二组分中搅拌即得高效脱水防锈剂。
作为优选的另一实施例，步骤s1中，咪唑啉与脂肪酸的摩尔比为1:1。
作为优选的另一实施例，步骤s1中，咪唑啉与脂肪酸在600-700r/min转速下搅拌20-30min，升温至70-80℃后，保温搅拌40-80min，冷却即得第一组分。
作为优选的另一实施例，步骤s2中，升温控制温度范围在40-45℃。
作为优选的另一实施例，步骤s2中，加入硅油、金属皂、减活剂后在400-500r/min转速下搅拌20-30min，制得第二组分。
作为优选的另一实施例，步骤s3中，将第一组分加入第二组分中于40-45℃、400-500r/min转速下搅拌20-30min即得高效脱水防锈剂。
按照上述方法制备防锈剂，具体见如下各例：
实施例1
本实施例为一种脱水防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：
本实施例通过如下制备方法获得脱水防锈剂：
s1、将咪唑啉与脂肪酸加入容器中，于600r/min转速下搅拌20min，升温至70℃，保温搅拌40min，冷却即得第一组分；
s2、将长链醇加入溶剂中混合均匀，升温40℃，依次硅油、金属皂、减活剂于400r/min转速下搅拌20min制得的第二组分；
s3、将第一组分加入第二组分中于40℃、400r/min转速下搅拌20min即得高效脱水防锈剂。
实施例2
本实施例为一种脱水防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：
本实施例通过如下制备方法获得脱水防锈剂：
s1、将摩尔比为1:1的咪唑啉与脂肪酸加入容器中，于650r/min转速下搅拌25min，升温至75℃，保温搅拌1h，冷却即得第一组分；
s2、将长链醇加入溶剂中混合均匀，升温43℃，依次硅油、金属皂、减活剂于450r/min转速下搅拌25min制得的第二组分；
s3、将第一组分加入第二组分中于43℃、450r/min转速下搅拌25min即得高效脱水防锈剂。
实施例3
本实施例为一种脱水防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：
本实施例通过如下制备方法获得脱水防锈剂：
s1、将摩尔比为1:1的咪唑啉与脂肪酸加入容器中，于700r/min转速下搅拌30min，升温至80℃，保温搅拌1h，冷却即得第一组分；
s2、将长链醇加入溶剂中混合均匀，升温45℃，依次硅油、金属皂、减活剂于500r/min转速下搅拌30min制得的第二组分；
s3、将第一组分加入第二组分中于45℃、500r/min转速下搅拌30min即得高效脱水防锈剂。
实施例4
本实施例与实施例1相同，不同之处仅在于，防锈剂包括如下质量百分数的各组分：
实施例5
本实施例与实施例3相同，不同之处仅在于，防锈剂包括如下质量百分数的各组分：
对比例1
本实施例与实施例1相同，不同之处仅在于，防锈剂包括如下质量百分数的各组分：
对比例2
本实施例与实施例2相同，不同之处仅在于，防锈剂包括如下质量百分数的各组分：
对比例3
本实施例与实施例2相同，不同之处仅在于，防锈剂包括如下质量百分数的各组分：
对比例4
本实施例与实施例5相同，不同之处仅在于，防锈剂包括如下质量百分数的各组分：
性能测试试验
对上述各例制备所得的脱水防锈剂按照以下方法进行性能测试：
防锈试验：按照gb/t2361-1992进行；
脱水试验：将用蒸馏水完全润湿表面的试片垂直浸入脱水防锈剂中，用秒表记录试片表面水膜脱净的时间。
对上述各例制备所得的防锈剂进行性能测试结果：
结合上表分析，对比例1中，因咪唑啉与脂肪酸量在溶剂体系中的量偏高，导致反应产物在溶剂中浓度偏高，分子链形成网状排布的空间有限，挤压长链醇空间，相应影响了多点吸附效力，不利于与长链醇形成协同的致密网状防锈层结构。对比例2中，金属皂类组分添加量偏少，影响了防锈膜的附着力，影响防锈层的形成，从而影响了防锈性能。对比例3中，因咪唑啉与脂肪酸量在溶剂体系中的量偏低，导致反应产物在溶剂中浓度偏低，不能在长链醇形成防锈隔离层的基础上充分进行多点吸附，相应的，不利于与长链醇形成协同的致密网状防锈层结构。对比例4中，因长链醇加入量较少，导致脱水性能受到负面影响，不能同时兼顾脱水及防锈性能。
在实际应用中，本发明制备的如实施例1-5的防锈剂的防锈周期达到一年半左右，且脱水性能优异。分析原因，本发明中长链醇使水从工件表面脱离形成被包裹的水滴；而咪唑啉与脂肪酸合成产物通过范德华力吸附迅速占领水脱离位置，形成防锈油膜；硅油使被包裹水滴聚集沉降于底部；金属皂具有强极性基团，同时可以加固防锈膜的附着力，大大增加其防锈性能；减活剂的加入适当阻止了金属对防锈剂中有机物的自动氧化促进作用，上述组分协调作用达到高效脱水防锈的目的。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。